手机现金棋牌
消费级无人机干测绘 从影像数据获取到PIX4DSmart3D正射倾斜三维生产教程

  原标题:消费级无人机干测绘 从影像数据获取到PIX4D,Smart3D正射倾斜三维生产教程

  近年来消费级无人机使用越来越普遍,用来干测绘的门槛也越来越低。随便拿台大疆四旋翼无人机,配上免费的第三方航线规划软件,再用网上到处能下载的无人机影像处理软件,就能轻松生成正射影像△▪▲□△和倾斜三维模型。今天以大疆精灵系列无人机为例,主要介绍使用Pix4dCapture和Altizure软件进行无人机正射和倾斜三维影像数据获取,后续文章再单独介绍无人机影像数据处理。

  首先准备一台大疆精灵系列无人机(精灵3和4普通版都可以),在手机或平板电脑上安装对应的DJI Go飞控软件(现在都需要注册一个账号并登陆才能使用),在DJI Go软件中做好常规的设置,比如飞行限高和遥控器操控手等,并确保固件已升级,可以正常飞行。

  在手机或平板电脑上安装Pix4dCapture或Altizure,这两款都是免费的app,在行业内使用比较广泛。

  Pix4Dcapture是瑞士Pix4D公司基于深圳大疆、法国Parrot消费级飞行器研发的一款航测数据智能采集软件。软件分为4个模块:Grid(正射影像采集)、Double Grid(三维模型采集)、Circular(▲★-●热点环绕)、Free Flight(自由飞行)。 通过Pix4D公司的云处理服务或桌面级专业数据处理软件Pix4Dmapper,不仅可以制作正射影像图、实景三▲●…△维模型、还可以构建较为精细的单建筑实景三维模型和建筑立面影像,使消费级飞行器摇身一变,成为强大的地图测绘工具。

  Pix4Dcapture是免费软件,可以在安卓和IOS系统中运行(安卓版需要另外安装Ctrl+DJI软件),支持大疆精灵系列无人机(其他系列也有些支持);Pix4Dmapper为付费软件(网上很多和谐版),可以桌面版运行也可以提交数据至云服务平台运行,Pix4Dmapper软件后续文章单独介绍。

  使用Pix4Dcapture软件之前,需要先启动DJI GO软件,确保无人机可以正常起飞。然后拔出USB数据线,重新连接,会出现下面的提示,千万不要勾选“下次默认选择此项,不再提示”,勾了就不再提示选择软件了,这里选择Pix4Dcapture软件。

  登陆后,选择使用的无人机型号后,弹出任务规划界面,这里提供多种类型的任务规划。

  上图是Pix4Dcapture支持的任务选项,第一和第二个是正射☆△◆▲■航线规划,第三个是三维航线规划,第四个是环绕飞行,第五个是自由飞行(定时或定距拍照)。就测绘应用而言,正射航线规划和三维航线规划应用较多,但Pix4Dcapture的三维航线仅飞交叉航线遍),相对●于Altizure软件飞行5条航线的三维效果而言,不建议使用Pix4Dcaptu★▽…◇re飞三维航线。下面主要介绍使用Pix4Dcapture软件进行正射影像数据获取。

  Pix4Dcapture软件正射航线规划支持多边形和矩形范围规划,其中多边形范围规划比较实用,可以通过手动设置飞行范围,调整参数进行正射航线规划。

  正射航线规划时,需要将无人机相机镜头设置成90度,垂直向下拍摄;设定飞行高度,为保证安全飞行以及影像分辨率,建议飞行相对高度设置在120m以内;航向重叠(Front overlap)设置70%以上,旁向重叠(Side overlap)设置成60%以上。设置完成后,保存任务,准备起飞。

  Pix4Dcapture软件进行上述检查后,长按起飞按钮3秒,无人机即可自动起飞并按照设定航线进行照片拍▼▼▽●▽●摄。以上起飞过程也支持先采用DJI GO软件将无人机起飞悬停后,再切换到Pix4Dcapture软件进行任务上传,上传后无人机根据设定航线执行飞行任务。

  无人机执行飞行任务过程中,通过Pix4Dcapture软件可以随时◇=△▲监控无人机位置及状态,是否拍照,飞行过程中电量不足也会自动提醒返航。

  飞行任务执行完后,无人机拍摄的照片存储在无人机◆●△▼●SD卡中,也可以将拍摄照片下载到手机或平板电脑检查拍摄效果,也可以直接将SD卡中的照片拷贝到电脑上查看。飞行POS数据记录在对应的照片文件中。

  Altizure app是由设计的一款无人机辅助拍照软件。Altizure软件可以控制飞机在设定路径上飞行并进行定时拍照,,以自动采集五个方向的图片用作倾斜摄影,然后生成实景真三维模型,当然,也可以更有效地只拍一个垂直方向生成正射影像。由于Altizure只支持矩形范围航线设计,因此正射航线Dcapture软件好用,下面主要介绍使用Altizure软件进行倾斜三维影像获取。

  跟使用Pix4Dcapture软件一样,使用Altizure软件前,先打开DJI GO软件,确保飞机可以正常起飞,然后拔出USB连接线,并重新连接,进入Altizure软件。

  手动调整飞行范围,设置飞行高度、航向重叠和旁向重叠等,软件自动生成5条飞行航线,通过单击下▪…□▷▷•面的数字进行航线切换和信息查看。第一条航线是无人机垂直向下拍摄,第二到第五条航线是相机朝测量区域中心位置倾斜一定角度(45度左右)进行拍照。

  Altizure软件里会弹出窗口询问下一步操作。此时你可以查看电池电量来决定是否直接开始下一条航线飞行或是自动返航。

  Pix4Dcapture软件和Altizure软件规划消费机无人机进行正射影像和倾斜三维影像的数据获取,若想要后期处理得到高精度的正射影像或倾斜三维模型,还需要进行像控点测量(使用大疆精灵4 RTK版不需要测量像控点)。

  像控点测量通常使用GPS RTK进行,这个需要专业的仪器设备和测绘资质。像控点测量可以选取飞行区域明显的地物特征点,如道路交叉点,明显建筑物拐点等,也可以飞行前自己布设像控点标志。像控点尽量均匀选取,并覆盖整个飞行区域。

  若不进行像控点测量,直接对无人机影像数据进行处理,也可以得到飞行区域各地物之间的相对位置关系,但是绝对位置存在10米左右的偏差。

  Pix4Dcapture软件获取正射影像,使用Altizure软件获取倾斜三维影像;

  2)Pix4Dcapture和Altizure都需要配合DJI GO软件使用,其中Pix4Dcapture安卓版还需要安装Ctrl+DJI软件,通过插拔USB连接线进行各软件的切换,千万不要勾选“下次默认选择此项,不再提示”;

  上篇文章“软件经验使用消费级无人机干测绘(二)Pix4Dmapper介绍”有些问题,主要是把Pix4UAV软件直接当成了Pix4Dmapper软件介绍。考虑到Pix4UAV软件是Pix4Dmapper软件的早期版本,虽然二者功能相似,但还是存在不一致的地方。

  Pix4UAV软件是瑞士Pix4D公司的全自动快速无人机数据处理软件,是目前市场上独一无二的集全◆▼自动、快速、专业精度为一体的无人机数据和航空影像处理软件。无需专业知识,无需人工干预,即可将数千张影像快速制作成专业的、精确的正射影像和三维模型。

  根据个人应用经验,使用大疆消费级无人机照片生成正射影像优先推荐Pix4UAV软件,理由是快速+专▪▲□◁业+全自动。当然美国Bentley公司的ContexCapture(原来叫Smart 3D)软件生成正射影像功能更强大,后续文章也会单独介绍,但个人觉得Pix4UAV更适合普通玩家。

  单击Georeference菜单下的GCP Editor子菜单,弹出下面对话框,根据现场测量像控点情况刺像控点。若没有现场测量像控点,跳过该步骤,仍可进行正射影像拼接,只是拼接的正射影像误差相对较大,尤其是绝对位置偏差较大。

  单击Process菜单下的”Local processing“(本地处理)子菜单,在地图界面下方会出现参数设置界面(Cloud processing是云处理模式,需要购买账号,然后将照片上传到云服务器上处理)。

  1、Initial project processing(初始处理)可以选择”Rapid“(快速)处理也可以选择”Full“(高精度)处理,”Rapid“处理是快拼,速度快但处理精度相对较低;”Full“处理则相•☆■▲反,处理速度较慢,但精度较高。

  2、Point cloud densification(点云/空三加密)中3D点云加密可以选择高、中、低三种,耗时▼★◇▽▼•▲依次减少。如果快拼的话建议选低加密模式。

  3、Orthomosaic and DSM generation(正射影像和数字表面模型生成)该选项仅一个Resolution(分辨率),这个可以根据影像自动计算,无需手动设置。

  质量报告包括整体情况介绍(相机型号,分辨率,覆盖范围,坐标系,投影以及运算耗时等)和质量检查情况。

  质量报告还包括照片拍摄的航迹点、航迹线以及拍◆◁•摄起点(加粗的红点为起点)。

  拼接过程全自动,无需人工干预。拼接完成后,正射影像(tif格式)会导出至指定目录下,并加载到地图窗口中,同时导出的文件还包括DSM文件(tif格式)和点云文件(laz格式)等。

  若对自动拼接的正射影像结果不满意,单击View菜单下的”Scene editor“子菜单,弹出场景编辑窗口。这里提供的功能主要是替换生成正射影像或高程模型的照片。

  1、现场测量像控点并添加到Pix4UAV软件中,可以较大程度提高正射影像精度,尤其是绝对位置精度;

  3、对初步生成的DSM进行手动编辑后再导入重新生成正射影像,该操作太专业,且需要第三方软件;

  但对于普通玩◆■家而言,采用Pix4UAV软件进行◇•■★▼全自动快速拼接生成的正射影像已基本能满足各种需求了。

  上篇文章介绍了使用Pix4UAV软件进行大疆消费级无人机正射影像拼接,今天主要介绍Pix4UAV软件的升级版Pix4Dmapper软件的常见功能,包括正射影像拼接和倾斜三维建模。

  Pix4Dmapper是瑞士Pix4D公司的全自动快速无人机数据处理软件,是目前市场上独一无二的集全自动、快速、专业精度为一体的无人机数据和航空影像处理软件。无需专业知识,无需人工干预,即可将数千张影像快速制作成专业的、精确的二维地图和三维模型,该软件可从航拍片中利用摄影测量与多目重建的原理快速获取点云数据,并进行后期的加工处理。加工处理后的应用,可惠及不同行业,例如测绘、文物保护、矿业等等。应用领域包括航测制图、灾害应急、安全执法、农林监测、水利防汛、电力巡线、海洋环境、高校科研、军事等多个领域。

  倾斜摄影测量技术是国际测绘遥感领域近年发展起来的一项高新技术,以大范围、高精度、高清晰的方式全面感知□◁复杂场景,通过高效的数据采集设备及专业的数据处理流程生成的数据成果直观反映地物的外观、位置、高度等属性,为真实效果和测绘级精度提供保证。三维建模在测绘行业、城市规划行业、旅游业、甚至电商业等的行业应用越来越广泛,越来越深入。

  ContextCapture是Bentley公司于2015年收购的法国Acute3D公司的产品。借助ContextCapture软件,无需昂贵的专业化设备,只需利用普通照片即可快速重建各种类型基础设施项目的现状三维模型。使用这些细节丰富的高精度三维实景网格模型,可在基础设施项目的整个生命周期内为设计、施工和运营决策提供精确的现实环境背景参考。

  目前比较主流的三维建模软件除了Bently公司的ContextCapture外,还有俄罗斯Agisoft公司的PhotoScan,瑞士Pix4D公司Pix4Dmapper。这几个三维建模软件各有优缺点,PhotoScan比较轻量级,但是生成的模型纹理效果不是太△▪▲□△理想,Smart3D生成的三维模型效果最为理想,人工修复工作量较低,但是软件比较复杂,不易上手且价格较高,而Pix4Dmapper则位于二者之间。

  Orthophoto/DSM的速度会非常快,生成的成果用Global Mapper软件打开,下图为生成的正射影像。

手机现金棋牌